岩土工程数值模型,模型实验各自优缺点

数值模型的优点是能根据现实情况进行参数设置后进行建模最终获取实验成果，但是缺点是实际工程状况是相当复杂的，现有的技术并不能完全用一些简单的数值或者修正系数对现实情况进行完美无缺的复制，所以会导致实验结论可能会有相当的出入。
而模型实验就是按比例缩小了整个场地的一些地形地貌并且对各种变量进行控制然后记录最终获取实验结果，这种实验优点在于直观的复制现实情况后直接获取成果，不用在实地进行复杂的全尺寸试验，经济且对比数值模型具有更真实的试验成果，但是缺点是模型的比例不可能做到一比一，这样会对实验成果造成一定影响，并且由于很多岩土工程的涉及方面对尺寸会有相当严格的要求，所以这也是一种比较折中的办法。
不能完全按照这两种办法得到结论，需要更多的对实地的情况进行调查，试验，最后结合理论性较强的数值模型进行分析，然后得到结论。

（1）岩土工程数值模拟的优缺点

优点：考虑影响因素作用，可以建立1:1比例的分析对象，输入合适的试验或经验计算参数，应用合适的本构模型和边界条件，模拟计算分析对象的受力和变形情况，具形象地查看对象的破坏模式、机制和位置等等。

缺点：有时候影响因素作用考虑不周和输入的计算参数、本构模型及边界条件不合理，会得出不合理的结果；数值模拟分析只是极大地近似模拟了分析对象，不可能做到面面俱到，跟实际分析对象的实际情况会有一些差距，但计算参数、本构模型及边界条件输入合理，差距会较小；有时候涉及数值模拟的计算参数取值会存在困难（如不知道取多大合适），比如flac计算中锚杆单元（cable）与岩土体的接触参数较多，每个取多大合适等等。

（2）岩土模型试验的优缺点

岩土模型试验其实应该细分一下，具体分为离心模型试验和非离心地质模型试验。

1）离心模型试验的优缺点

优点：能制作较小尺寸的模型（节约材料和人工），施加离心加速度，控制岩土体参数与原型参数的特性一样（可以做成与现场岩土体参数一致的模型），满足试验过程模型的应力场与原型的应力场十分近似相同（为什么这么说呢，因为模型的离心加速度在模型的不同位置也不能完全满足一样），进而导致模型的位移场、破坏机制与原型的位移场、破坏机制十分近似。

缺点：离心模型试验过程的位移、受力（如土压力）等参数的监测不容易，因为是高离心力，对监测传感器的要求较高；一般单位没有土工离心试验机，这家伙一台上百万或千万。

2）非离心模型试验的优缺点

优点：模型试验制作好后，关于模型的位移、受力等参数相对比较好测量（1个g的加速度相当于静止，不需要施加离心力）；大尺寸的模型更能反映原型的受力及变形（尺寸越大对模型材料相似比的控制就相对较好控制，具体涉及相似理论，自行了解）。

缺点：由于没有施加离心加速度，根据相似比理论，如果模型尺寸太小，就需要对制作模型的岩土体等材料抗剪强度和变形参数（模量）进行对应的折减，很难找到或者配制满足条件的材料，若材料不能严格满足相似比，得出来的结果与原型相差很大。